DE602004001600T2 - Commutator segments with contact lug - Google Patents
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Description
Diese Erfindung betrifft Kommutatoren oder ähnliche Drehschalter und insbesondere Kommutatorsegmente, die zur Herstellung derselben verwendet werden.These The invention relates to commutators or similar rotary switches and in particular Commutator segments used to make same.
Hintergrund der Erfindungbackground the invention
Zahlreiche vorhandene Kommutatoren bzw. hochschnelle Drehschalter, die typischerweise mit Elektromotoren verwendet werden, weisen mehrere Kupfersegmente auf, die zu einem Zylinder angeordnet und in einer nicht leitenden (häufig Phenol-) Vergussmasse verankert sind. Jedes Segment ist von seinen Nachbarsegmenten physisch getrennt und elektrisch isoliert, so dass eine elektrische Bürste, die sich entlang dem Außendurchmesser des Zylinders bewegt, einen leitfähigen Pfad nur mit dem Segment (oder Segmenten) bildet, mit dem sie zu einem gegebenen Moment in Kontakt steht. Die Kommutatoren haben zusätzlich Fahnen, damit die Enden eines Ankers mit ihnen verbunden werden können.numerous existing commutators or high-speed rotary switches, which typically used with electric motors, have several copper segments on that arranged to a cylinder and in a non-conductive (often Phenolic) potting compound are anchored. Each segment is from his Neighbor segments physically separated and electrically isolated, so that an electric brush, extending along the outside diameter of the cylinder moves a conductive path only to the segment (or Segments) with which they contact at a given moment stands. The commutators also have flags, so that the ends An anchor can be connected to them.
Stand der TechnikState of technology
Das Dokument GB-A-2 180 412 offenbart "In somewhat larger commutator assemblies, each commutator segment is formed as bar-like element. A composite riser means is formed at one end of the commutator, including a riser portion for each commutator bar. The riser portion has a slot of the commutator, including a riser portion for each commutator bar. The riser portion has a slot formed therein for receiving and holding a coil end" (In etwas größeren Kommutatorbaugruppen ist jedes Kommutatorelement als stabartiges Element ausgebildet. Ein zusammengesetztes Fahnenelement ist an einem Ende des Kommutators ausgebildet, das einen Fahnenabschnitt für jedes Kommutatorsegment enthält. Der Fahnenabschnitt hat einen darin ausgebildeten Schlitz zur Aufnahme und zum Halten eines Spulenendes) (Seite 1, Zeilen 37 bis 44).The Document GB-A-2 180 412 discloses "in somewhat larger commutator assemblies, each commutator segment is formed as a bar-like element. A composite riser means formed at one end of the commutator, including a riser serving for each commutator bar. The riser serving has a slot of the commutator, including a riser portion for each commutator bar. The riser portion has a slot formed therein for receiving and holding a coil end "(In slightly larger commutator assemblies Each commutator element is designed as a rod-like element. A composite flag element is at one end of the commutator formed, which contains a flag portion for each Kommutatorsegment. Of the Flag portion has a slot formed therein for receiving and holding a coil end) (page 1, lines 37 to 44).
Ein anderes derzeit angewendetes Verfahren zur Ausbildung von Kommutatoren beinhaltet die Kaltverformung eines Kupferstabs zu einem Ring gefolgt von einem zwangsweisen Extrudieren eines Abschnitts des Segments zu einer länglichen Form. Verschiedene Flächen dieser Vorform müssen dann geschliffen und die Vorform geschlitzt werden, um eine angemessene elektrische Isolierung bereitzustellen. Danach wird Phenol-Isoliermaterial auf der Vorform vergossen, um einen isolierenden Kern des resultierenden Kommutators zu bilden, und der Ring gestanzt, um abwechselnde Schlitze und Fahnen zu bilden.One Another currently used method of forming commutators involves the cold deformation of a copper rod followed by a ring by forcibly extruding a section of the segment to an elongated one Shape. Different surfaces this preform must then sanded and the preform slotted to a reasonable provide electrical insulation. After that, phenol insulation material potted on the preform to form an insulating core of the resulting To form commutator, and the ring punched to alternate slots and to form flags.
Die frühere Ausbildung dieser Art und Weise von Kommutatoren mit Fahnen ist mit zahlreichen Schwierigkeiten behaftet. Werkzeugbedingte Einschränkungen wie z. B. die fehlende wirksame Verankerung von Stäben oder Segmenten dieser Kommutatoren tragen dazu bei, dass die Strukturen früher ausfallen als wünschenswert ist. Das Unvermögen, die Kommutatorfahnenköpfe mit einer Verankerung für die Stäbe zu versehen, kann gleichermaßen zu Strukturbrüchen beitragen, wenn Kommutatoren auf diese Weise hergestellt werden.The earlier Training this way of commutators with flags is fraught with many difficulties. Tool-related restrictions such as B. the lack of effective anchoring of rods or Segments of these commutators contribute to the structures fail earlier as desirable is. The inability, the Kommutatorfahnenköpfe with an anchorage for The bars can provide, alike to structural breaks contribute when commutators are made in this way.
Das Dokument FR-A-2504318 offenbart ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The Document FR-A-2504318 discloses a method according to the preamble of claim 1.
Aufgabe der ErfindungTask of invention
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Herstellung leitfähiger Segmente für Kommutatoren oder ähnliche Drehschalter bereitzustellen, das die oben genannten Probleme der Komplexität der Fertigung überwindet und das bei einer oder mehreren Ausführungsformen einfachere und effektivere Verfahren zur Verankerung der Kommutatorsegmente in den Kernen bereitstellt.It It is an object of the present invention to provide a process for the preparation conductive Segments for Commutators or similar Rotary switch to provide the above problems of complexity overcomes the production and that in one or more embodiments simpler and more effective method for anchoring the commutator segments in provides the nuclei.
Zusammenfassung der ErfindungSummary the invention
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Herstellung leitfähiger Segmente für Kommutatoren oder ähnliche Drehschalter die Schritte nach Anspruch 1 auf.According to the present The invention relates to a method for producing conductive segments for commutators or similar Rotary switch on the steps according to claim 1.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird an einer Kante des Streifens eine sich in Längsrichtung erstreckende Führungsnut für eine Kommutatorfahne bereitgestellt. Die Nut kann durch spanende Bearbeitung oder anderweitige Bearbeitung zur Bildung eines Fahnenschlitzes hergestellt werden.According to one embodiment The method of the present invention is applied to an edge of the Strip one in the longitudinal direction extending guide groove for one Commutator banner provided. The groove can be machined or otherwise processed to form a flag slot made become.
Gemäß dem Verfahren der vorliegenden Erfindung werden sich in Längsrichtung erstreckende, periodisch ausgebuchtete Zonen in einer oder beiden Seiten des Streifens ausgebildet. Eine oder mehrere sich in Längsrichtung erstreckende Rippen sind an einer oder beiden Seiten des Streifens vorgesehen und werden dann spanend oder anderweitig bearbeitet, um die sich in Längsrichtung erstreckende, periodisch ausgebuchteten Zonen zu bilden.According to the procedure The present invention will be extended longitudinally, periodically notched zones formed in one or both sides of the strip. One or more in the longitudinal direction extending ribs are on one or both sides of the strip and are then machined or otherwise processed, around the longitudinal direction to form extending, periodically bulged zones.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens der vorliegenden Erfindung werden sich in Längsrichtung erstreckende Ringkerben in einem entsprechenden Ende jedes Streifens ausgebildet.According to one another embodiment of the process of the present invention will be longitudinal extending annular notches in a corresponding end of each strip educated.
Gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein Verfahren zur Herstellung eines Kommutators oder eines ähnlichen Drehschalters außerdem den Zusammenbau der Kommutatorsegmente, die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung hergestellt worden sind, auf eine seitlich beabstandete Weise zu einer ringförmigen Vorform mit einer zentralen Öffnung auf, sowie das Vergießen eines Kerns in der Öffnung und zwischen den Segmenten.In accordance with the present invention, a method of making a commutator or similar rotary switch further comprises assembling the commutator segments made by the method of the present invention to a laterally spaced apart one To form an annular preform with a central opening, as well as the casting of a core in the opening and between the segments.
Gemäß einer Ausführungsform dieses Verfahrens der vorliegenden Erfindung wird ein Verstärkungsring in die oder in jede durch die Ringkerben gebildeten Ringnut vor dem Vergießen des Kerns eingepasst.According to one embodiment This method of the present invention becomes a reinforcing ring into or into each annular groove formed by the annular notches the casting the core fitted.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind beispielhaft in der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen erläutert bzw. dargestellt.Other Objects, features and advantages of the present invention are exemplified in the following description and the drawings or shown.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Detaillierte Beschreibungdetailed description
Die
Entlang
der oberen Kante
Die
Seiten
Der
untere Kantenabschnitt
Die
Version des in den
In Übereinstimmung
mit den
In
den
Obwohl
in
Die
Der
Kern
Schließlich zeigt
Die
Die
Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich nicht nur durch
die fertigen Kommutatoren, sondern auch durch die Ausgangsmaterialien und
die Verfahren, nach denen sie hergestellt werden. Durch die Verwendung
eines Streifens aus dem Grundmaterial statt beispielsweise eines
Stabs ist es möglich,
den Streifen mit den zuvor beschriebenen zahlreichen nützlichen
Merkmalen zu versehen. Die Bildung einzelner Segmente durch Abscheren
(statt z. B. durch gemeinsames Extrudieren, gefolgt von Schlitzen
des Ergebnisses zur elektrischen Isolierung) gestattet ferner die
Bildung von Verankerungsmitteln wie z. B. die Fahnenkopfkerben
Aufgrund dieser innovativen Konzepte übertreffen beispielhafte Kommutatoren der vorliegenden Erfindung vorhandene handelsübliche Produkte in vielerlei Hinsicht. So haben beispielsweise manche Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung eine über 25%-ige Verbesserung der Schleuderfestigkeit im Vergleich zu vorhandenen handelsüblichen Fahnenkommutatoren gezeigt. Andere Tests weisen in ähnlicher Weise darauf hin, dass die Segmenttrennkraft bei Kommutatoren der vorliegenden Erfindung ca. dreimal höher ist als die, die zum Trennen der Segmente des vorhandenen herkömmlichen Produkts erforderlich ist. Ferner ist die Verschleißtiefe von Kommutatoren der vorliegenden Erfindung um ca. ein Drittel größer als die des vorhandenen handelsüblichen Produkts.by virtue of surpass these innovative concepts exemplary commutators of the present invention commercial Products in many ways. For example, some embodiments have the present invention a via 25% improvement in spin resistance compared to existing ones commercial Flag commutators shown. Other tests are similar Suggest that the segment separation force of commutators of the present invention is about three times higher than that for separating the segments of the existing conventional product required is. Furthermore, the depth of wear of Commutators of the present invention by about one-third greater than that of the existing commercial one Product.
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